Температурный датчик

(51)5 С САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕН Комитет Российской Федерации о патентам и товарным знакам(57) Использование: для контроля температуры энергосистем значительной протяженности, Сущность: температурный датчик содержит три транзистора 1-3 и два резистора 4, 5, 1 ил.Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для контроля температуры энергосистем значительной протяженности.Известно устройство для измерения температуры. выполненное в виде релаксдционного генератора (см.патент США М 3383920, кл, 73-360, опубл.1968).Недостатком этого устройства является низкая точность измерения температуры.Наиболее близким к преложенному устройству, выбранному в качестве прототипа, является датчик температуры, выполненный на двух биполярных транзисторах противоположной проводимости (см,а.с.СССР М. 987411, кл, 0 01 К 7/00, 1981).Недостатком прототипа является наличие третьего резистора делителя напряжения и чувствительного к температуре второго транзистора противоположного первому типа проводимости, усложняющего его настройку и снижающего функциональную надежность из-за протекания тока при подаче напряжения полярностью, обратной рабочему, и вызывающей дополнительный самораэогрев транзисторов.Целью изобретения является повышение функциональной надежности и упрощение настройки.Цель достигается тем, что в температурный датчик, включающий два биполярных -ранзистора противоположного типа проводимости, резистивный делитель напряжения со средней точкой. подключенный первым выводом к первой шине источника питания, к второй шине которого подключен вывод второго перехода второго транзистора, введен третий транзистор в диодном включении, с образованием с вторым транзистором "токового зеркала", при этом база третьего транзистора соединена с выводом первого перехода первого транзистора, а вывод второго перехода третьего трэнэистора и второй вывод реэистивного делителя подключены к второй шине источника питания.Благодаря совокупности отличительных признаков у заявленного технического решения появляется новое свойство, ведущее к достижению указанного эффекта,Простота настройки температурного датчика достигается эа счет того, что термочувствительным элементом является только первый транзистор и делитель напряжения состоит из двух резисторов, которые могут отбираться перед установкой попарно с любой точностью. а через "токовое зеркало" осуществляется положительная обратная связь.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Кроме того. все транзисторы находятсяв закрытом состоянии при напряжении, обратном рабочему. Это позволяет снизить самораэогрев температурного датчика токомобратной полярности и устраняет его и ротекание, что ведет к увеличению точности измерения и повышения функциональнойнадежности,Сущность изобретения пояснена электрической схемой температурного датчика.приведенной на чертеже.Датчик состоит из резистивного делителя напряжения 4, 5, термочувствительногобиполярного транзистора 1, транзисторов2, 3, образующих "тековое зеркало" и осуществляющих положительную обратнуюсвязь между выходом и входом устройства,причем, первый транзистор - одного типапроводимости, а второй и третий - противоположного,Принцип работы температурного датчика заключается в следующем.Напряжение питания переменного токас ограниченным значением при короткомзамыкании поступает на шины питания вполярности, соответствующей проводимости транзистора 1. При этом на среднейточке делителя и базе первого транзисторапоявляется напряжение, вызывающее егои ри откр ы вд н ие.Током транзистора 1 управляются транзисторы 2 и 3, причем ток транзистора 2добавляется к току базы первого транзистора. который еще более открывается, что способствует возникновению процессарелаксации.Таким образом транзисторы 1-3 переходят в открытое состояние, при этом падение напряжения нд них составляет не более0,75.0,1 В.Напряжение же начала релаксации, несущее информацию о температуре, составляет 1015 В и имеет линейнуюзависимость, причем с ростом температурынапряжение начала релаксации снижаетая,Диапазон измерения температуры соответствует предельным значениям параметров биполярных транзисторов,Чувствительность напряжения релаксации к температуре составляет около 2040мВ/К,При смене полярности напряжения питания на противоположную происходит запирание транзисторов, предотвращающеепротекание через них тока.Далее процесс повторяется с частотойприкладываемого напряжения питания.В измерительную температурную зонуложно помещать как отдельно первый тран2000556 Составитель В, КрыловТехред М,Моргентал Корректор Н. Милюкова Редактор Заказ 3076 Тираж ПодписноеНПО "Пои к" Роспатента113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зистор, так и датчик в целом. что и определяет его конструктивное исполнение.Все транзисторы могут быть включены как в прямом направлении, так и инверсно,В связи с отсутствием реактивных эле ментов возможно интегральное или гибридное исполнение температурного датчика, снижающее его массу. габариты и тепловую инерционность.Формула изобретения 10 Температурный датчик, содержащий первый транзистора, второй транзистор противоположного типа проводимости, соединенный базой с выводом первого перехода первого транзистора. подключенного 15 выводом второсо перехода к первой шине источника питания, база первого транзистора соединена с выводом первого перехода второго транзистора и со средней точкой резистивного делителя напряжения, подключенного первым выводом к первой шине источника питания, к второй шине которого подключен вывод второго г ярехода второго транзистора, о т л и ч а ю щ и . с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности, в него введен третий транзистор в диодном включении с образованием с вторым транзистором токового зеркала. при этом база третьего транзистора соединена с выводом первого перехода первого транзистора, а выход второго перехода третьего транзистора и второй вывод резистивного делителя подключены к второй шине источника питания,